ディープレッドLEDランプ 333-2SDRD/S530-A3 データシート - 5mmラウンド - 電圧2.0V - 電力60mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、5mmラウンド、スルーホール型のディープレッドLEDランプの技術仕様を詳細に説明します。このデバイスはAlGaInPチップ技術を用いて設計され、赤色拡散樹脂で封止されており、高輝度のディープレッド光を出力します。民生電子機器における様々なインジケータおよびバックライト用途に適した、堅牢で信頼性の高い部品です。

1.1 主要な特徴と利点

• 高輝度：より高い光度を必要とするアプリケーション向けに特別に設計されています。
• 視野角オプション：様々な視野角が用意されており、異なるアプリケーションのニーズに対応します。
• 梱包形態：自動組立プロセス向けにテープ＆リールでの供給が可能です。
• 環境適合性：本製品は鉛フリーであり、RoHS準拠バージョンに該当します。
• 信頼性：長期動作に耐える信頼性と堅牢性を備えて設計されています。

1.2 対象アプリケーション

このLEDは、主に以下のような様々な電子機器におけるインジケータまたはバックライト光源として使用することを意図しています：

• テレビ
• コンピュータモニター
• 電話機
• パーソナルコンピュータおよび周辺機器

2. 技術パラメータ分析

このセクションでは、絶対最大定格表および電気光学特性表で定義されているデバイスの主要な電気的、光学的、熱的パラメータについて、詳細かつ客観的な解釈を提供します。

2.1 絶対最大定格

これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性がある限界を定義します。これらの条件下またはその近傍での動作は保証されません。

• 連続順方向電流 (I_F)：25 mA。これはLEDに連続的に印加できる最大の直流電流です。
• ピーク順方向電流 (I_FP)：60 mA。この高い電流は、パルス条件下（デューティサイクル 1/10 @ 1 kHz）でのみ許容され、マルチプレクシングや一時的な高輝度の達成に有用です。
• 逆電圧 (V_R)：5 V。逆バイアスでこの電圧を超えると、接合部の破壊を引き起こす可能性があります。
• 電力損失 (P_d)：60 mW。パッケージが放散できる最大電力で、V_F* I_F.
• として計算されます。動作・保管温度：
• -40°C ～ +85°C（動作）、-40°C ～ +100°C（保管）。この広い範囲は、産業用および自動車環境への適合性を示しています。はんだ付け温度：

260°C、5秒間。これはリフローまたは手はんだ付けの熱プロファイル耐性を定義します。

2.2 電気光学特性

• これらは、標準試験条件（25°C、順方向電流20mA）で測定された代表的な性能パラメータです。_v光度 (I)：
• 100 mcd（最小）、160 mcd（代表値）。これはディープレッド光の知覚される明るさを定量化します。測定不確かさは±10%です。_{視野角 (2θ}1/2)：
• 30°（代表値）。この狭い視野角は、非拡散または軽度拡散レンズの特徴であり、より焦点の合ったビームを生成します。_pピーク波長 (λ)：
• 650 nm（代表値）。光出力が最大となる波長です。_d主波長 (λ)：
• 639 nm（代表値）。人間の目が知覚する単一波長で、色を定義します。不確かさは±1.0 nmです。_F順方向電圧 (V)：_F2.0 V（代表値）、2.4 V（最大）@ I
• =20mA。この低電圧はAlGaInP赤色LEDに典型的です。測定不確かさは±0.1Vです。_R逆電流 (I)：_R10 µA（最大）@ V

=5V。これはオフ状態での最大リーク電流を規定します。

3. 性能曲線分析

代表的な特性曲線は、様々な条件下でのデバイスの挙動を視覚的に理解するためのものであり、回路設計と熱管理に不可欠です。

3.1 スペクトル分布と空間分布相対強度 vs. 波長曲線は、650 nmを中心とした狭いスペクトル帯域幅（Δλ ~20 nm）を示しており、ディープレッドの色純度を確認できます。指向性曲線は30°の視野角を視覚的に表し、光強度の角度分布を示しています。3.2 電気特性と熱特性の関係順方向電流 vs. 順方向電圧 (I-V曲線)：この指数関数的な曲線は、電流制限回路を設計するための基本です。20mAでの代表的なV

2.0Vは、直列抵抗計算の設計点として機能します：R = (V

• 電源- V_F) / I_{相対強度 vs. 順方向電流：}この曲線は、通常の動作範囲では光出力が電流とほぼ線形関係にあることを示しており、電流制御による簡単な明るさ調光を可能にします。_F相対強度 vs. 周囲温度：_F.
• 接合温度が上昇するにつれて発光出力が減少することを示しています。この熱的デレーティングは、高温環境または高出力設計で考慮する必要があります。順方向電流 vs. 周囲温度：
• 直接的な定格ではありませんが、この曲線はデレーティング要件と合わせて考慮することで、信頼性を維持し、光束減衰の加速を防ぐために、周囲温度が高い場合に動作電流を減らす必要性を示しています。4. 機械的仕様とパッケージ情報
• 4.1 パッケージ寸法このデバイスは、赤色拡散レンズを備えた標準的な5mmラウンドLEDです。主要な寸法上の注意点は以下の通りです：

すべての寸法はミリメートル単位です。

リード間隔は0.1インチ（2.54mm）グリッド上にあり、標準的なプロトタイピング基板と互換性があります。

フランジ（ドーム底部の縁）の高さは1.5mm未満でなければならず、PCB上での適切な着座を確保します。

• 特に指定がない限り、寸法の一般公差は±0.25mmです。
• 4.2 極性識別
• カソードは通常、LEDパッケージの縁にある平らな部分および/または短いリードによって識別されます。取り付け時には正しい極性を確認する必要があります。
• 5. はんだ付けおよび組立ガイドライン

適切な取り扱いは、デバイスの完全性と性能を維持するために重要です。

5.1 リードフォーミング

エポキシボールの基部から少なくとも3mm離れた位置でリードを曲げてください。

フォーミングは

はんだ付け前

• に行ってください。パッケージにストレスをかけないように注意してください。リードにストレスを与えるような位置ずれしたPCB穴は、エポキシ樹脂とLEDの性能を劣化させる可能性があります。
• リードの切断は室温で行ってください。5.2 保管 soldering.
• 30°C以下、相対湿度70%以下で保管してください。これらの条件下での棚寿命は3ヶ月です。
• 長期保管（最大1年）の場合は、窒素と乾燥剤を入れた密閉容器を使用してください。

湿気の多い環境での急激な温度変化は、結露を防ぐために避けてください。

• 5.3 はんだ付けプロセス
• 重要なルール：
• はんだ接合部からエポキシボールまでの最小距離を3mm確保してください。

手はんだ付け：

はんだごて先端温度 ≤300°C（最大30Wのごての場合）、はんだ付け時間 ≤3秒。フローまたはディップはんだ付け：

• 予熱 ≤100°C（最大60秒）、はんだ浴温度 ≤260°C、時間 ≤5秒。高温段階でのリードへのストレスを避けてください。
• はんだ付けは1回のみ（シングルパスはんだ付け）としてください。はんだ付け後、LEDを室温まで徐冷させてください。急冷は避けてください。
• 5.4 洗浄
• 必要に応じて、室温のイソプロピルアルコールで1分以内にのみ洗浄してください。
• 超音波洗浄は避けてください。絶対に必要な場合は、損傷が発生しないことを確認するために、広範な事前評価が必要です。

5.5 熱管理

• 適切な熱設計が不可欠です。動作電流は、デレーティング曲線に示されているように、周囲温度が高い場合に適切にデレーティングする必要があります。不十分な放熱は、光出力の低下、色ずれ、寿命の短縮につながる可能性があります。
• 6. 梱包および発注情報

6.1 梱包仕様

デバイスは、静電気放電（ESD）および湿気による損傷を防ぐために梱包されています：

一次梱包：

帯電防止袋。

二次梱包：

• 複数の袋を含む内箱。三次梱包：
• 複数の内箱を含む外箱。梱包数量：
• 袋あたり最小200-500個。内箱あたり5袋。外箱あたり10内箱。6.2 ラベル説明
• 梱包上のラベルには、追跡および仕様のためのコードが含まれる場合があります：CPN：

顧客部品番号。

P/N：

• メーカー部品番号（例：333-2SDRD/S530-A3）。QTY：
• 梱包数量。CAT / Ranks：
• 性能ビニング（例：光度グレード）を示している可能性があります。HUE：
• 主波長コード。LOT No：
• トレーサブルな製造ロット番号。7. アプリケーション提案と設計上の考慮点
• 7.1 回路設計常に直列の電流制限抵抗を使用してください。代表的なV

（2.0V）に基づいて計算しますが、回路が最大V

（2.4V）でも所望の電流を超えないように耐えられることを確認してください。例えば、5V電源で目標I

が20mAの場合：R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω。最大V_Fでの電流を確認します：I = (5V - 2.4V) / 150 Ω ≈ 17.3 mA、これは安全です。_F7.2 PCBレイアウト_F穴が2.54mmのリード間隔に正確に合っていることを確認してください。LED本体の周囲に、はんだ接合部までの最小距離3mmを確保するための十分なクリアランスを設けてください。複数の角度から見えるインジケータの場合、アセンブリ上にLEDを配置する際に30°の視野角を考慮してください。_F7.3 アレイにおける熱管理

複数のLEDを近接して使用する場合や高駆動電流で使用する場合は、集合的な発熱を考慮してください。接合温度を管理し、一貫した輝度と寿命を維持するために、十分な間隔、通気を確保するか、より低い駆動電流の使用を検討してください。

8. 技術比較と差別化

このAlGaInP技術に基づくディープレッドLEDは、以下の主要な利点を提供します：

従来のGaAsP赤色LEDとの比較：

同じ電流で大幅に高い発光効率と明るい出力。

広角拡散LEDとの比較：

• 30°の視野角により、より指向性の高いビームを提供し、主に前面から光が見えるべきパネルインジケータに理想的で、迷光を低減します。標準赤色（~630nm）との比較：
• より深い赤色（639-650nm）は、特定の美的要件、センサーアプリケーション、またはオレンジがかった赤色との区別が必要な場合に好まれる可能性があります。9. よくある質問（技術パラメータに基づく）
• 9.1 このLEDを25mAで連続駆動できますか？はい、25mAは絶対最大連続順方向電流です。ただし、最適な寿命と信頼性のためには、最大定格以下で動作することが標準的な慣行です。代表的な試験電流である20mAでの駆動をお勧めします。

9.2 視野角が30度しかないのはなぜですか？

30°の視野角は、この特定のLEDの設計上の特徴であり、レンズの形状と樹脂の拡散レベルによって達成されています。広範囲の照明ではなく、より焦点の合ったビームを必要とするアプリケーションに適しています。

9.3 データシートのTypical値はどのように解釈すればよいですか？

Typical値は、指定された条件下での製品の期待される平均性能を表します。個々のユニットは、提供されている最小/最大範囲内で変動する可能性があります。常に、パラメータの最悪の組み合わせ（例：最小V

と最大電流制限）でも正しく機能するように回路を設計してください。

9.4 ヒートシンクは必要ですか？

代表的な周囲条件（_F85°C）で20mAで動作させる場合、単一のLEDでは低い電力損失（~40mW）のため、専用のヒートシンクは通常必要ありません。ただし、アレイ、高い周囲温度、または最大電流付近で動作する場合には、PCBの銅面積を通じた熱管理が重要になります。

10. 実用的な使用例

シナリオ：デバイスの電源オンインジケータの設計。<要件：

パネルの前面から見える明るいディープレッドのインジケータ。

部品選定：

1. このLEDは、高い代表的な光度（160mcd）と焦点の合った30°の視野角のために選定されました。回路設計：
2. デバイスは3.3Vラインで駆動されます。直列抵抗を計算します：R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65 Ω。最も近い標準値である68 Ωを選択し、結果としてI≈ (3.3V-2.0V)/68Ω ≈ 19.1 mAとなります。
3. PCB実装：2.54mm間隔のフットプリントを使用します。LEDは前面パネルに配置され、レンズが5.2mmの穴から突出します。はんだパッドは、LED本体から3mmの距離ルールが維持されるように配置されます。_F組立：
4. LEDは温度制御された280°Cに設定されたはんだごてを使用して手はんだ付けされ、はんだ接合部は3秒未満で完了し、ボールの下で十分に離れています。11. 動作原理
5. これは半導体発光ダイオードです。接合部の内蔵電位を超える順方向電圧が印加されると、電子と正孔がそれぞれn型およびp型材料から活性領域に注入されます。AlGaInP（アルミニウムガリウムインジウムリン）チップでは、これらの電荷キャリアが再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AlGaInP合金の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、それが直接放出されるディープレッド光の波長（~650 nm）に対応します。赤色拡散エポキシ樹脂はチップを封止し、機械的保護を提供し、光出力を形成し（30°視野角）、光を拡散させて均一な外観を作り出します。12. 技術トレンド

このスルーホール5mm LEDは成熟した広く使用されているパッケージ技術を代表しますが、より広範なLED業界のトレンドは以下の点に焦点を当て続けています：

効率向上：

継続的な材料科学の改善により、AlGaInPおよび他の半導体材料からより多くのルーメン毎ワット（より高い効率）を生み出すことを目指しています。

表面実装デバイス（SMD）の主流化：

• 自動化された大量生産組立のため、SMDパッケージ（0603、0805、1206、および専用LEDパッケージなど）は、小型サイズと低い組立コストにより、新しい設計ではスルーホールLEDに大きく取って代わっています。色の一貫性とビニング：
• 製造プロセスは進歩を続けており、波長（色）と光度のより厳密なビン（グループ分け）を可能にし、設計者により予測可能な性能を提供します。信頼性と寿命：
• 研究は、ルーメンメンテナンス（時間経過による光出力減衰への耐性）と寿命の向上、特に高温および高電流動作条件下での向上に焦点を当てています。5mmスルーホールLEDは、そのシンプルさ、堅牢性、広範な入手可能性により、プロトタイピング、ホビイストプロジェクト、教育目的、および手動組立または交換が予想されるアプリケーションにおいて、主要な部品であり続けています。
• Reliability and Lifetime:Research focuses on improving lumen maintenance (resistance to light output decay over time) and longevity, especially under high-temperature and high-current operating conditions.

The 5mm through-hole LED remains a staple for prototyping, hobbyist projects, educational purposes, and applications where manual assembly or replacement is anticipated, supported by its simplicity, robustness, and widespread availability.